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可変シワ構造による表面摩擦機能の拡張

研究課題

研究課題/領域番号 17K18862
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

大園 拓哉  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (40344030)

研究分担者 寺岡 啓  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (00357542)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードトライボロジー / 表面構造 / 摩擦 / 付着 / 可変構造 / ゴム / コンポジット / 織布 / ゴム複合体 / 粒子 / 複合材料・物性 / 構造・機能材料 / 自己組織化 / 機械材料・材料力学
研究成果の概要

本研究では、摩擦に関わるソフトマテリアル部材に係り、摩擦に関わる界面上に凹凸構造を可逆的に発生させることで、摩擦力を大きくかつ必要な時に変化させる、という新しい技術拡張のコンセプトの実証を目的として、ゴムと織布の複合摩擦制御表面材の実用に向けた大面積化法の確立、自発変形ゴム材、織布、硬質ビーズ等からなる複数の新規摩擦可変複合材の提案を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本成果は、摩擦に関わる界面上に凹凸構造を可逆的に発生させることで、摩擦力を大きくかつ必要な時に変化させる、という新しい技術拡張のコンセプトを、その技術的な応用展開に繋がる形で実証している。より具体的に本成果は、ロボットハンドやスマート触感インターフェース、搬送技術、一時接着技術等への応用が可能であり、実応用にむけての更なる技術の先鋭化が見込まれる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (5件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Cambridge University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic Manipulation of Friction in Smart Textile Composites of Liquid‐Crystal Elastomers2020

    • 著者名/発表者名
      Ohzono Takuya、Saed Mohand O.、Yue Youfeng、Norikane Yasuo、Terentjev Eugene M.
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 7 号: 7 ページ: 1901996-1901996

    • DOI

      10.1002/admi.201901996

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 摩擦機能や光学特性を拡張する可変な凹凸表面の技術開発・設計とその様々な応用展開の可能性~第1報 本技術の概要と摩擦力コントロール機能について~2019

    • 著者名/発表者名
      寺岡 啓、大園拓哉
    • 雑誌名

      Materials Stage

      巻: 19 ページ: 63-65

    • NAID

      40021965493

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 摩擦機能や光学特性を拡張する可変な凹凸表面の技術開発・設計とその様々な応用展開の可能性~第2報 光学特性および濡れ性コントロール機能について~2019

    • 著者名/発表者名
      寺岡 啓、大園拓哉
    • 雑誌名

      Materials Stage

      巻: 19 ページ: 51-52

    • NAID

      40022019774

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 摩擦機能や光学特性を拡張する可変な凹凸表面の技術開発・設計とその様々な応用展開の可能性~第3報 本技術の利用イメージについて~2019

    • 著者名/発表者名
      寺岡 啓、大園拓哉
    • 雑誌名

      Materials Stage

      巻: 19 ページ: 51-53

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A two-step method for fabricating large-area textile-embedded elastomers for tunable friction2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ohzono, K. Teraoka
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 5 ページ: 181169-181169

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 可変なシワによるトライボロジー機能の拡張2018

    • 著者名/発表者名
      Ohzono T.、Teraoka K.
    • 雑誌名

      日本ゴム協会

      巻: 91 ページ: 358-362

    • NAID

      130007517198

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Unique load dependency of static friction of wrinkles formed on textile-embedded elastomer surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ohzono, K. Teraoka
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 号: 5 ページ: 055309-055309

    • DOI

      10.1063/1.4983800

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Switchable bumps of a bead-embedded elastomer surface with variable adhesion2017

    • 著者名/発表者名
      Ohzono T.、Teraoka K.
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 13 号: 48 ページ: 9082-9086

    • DOI

      10.1039/c7sm02048a

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 可変な凹凸構造やバルク性質による表面機能の拡張2019

    • 著者名/発表者名
      大園拓哉
    • 学会等名
      第33期CAMMフォーラム 本例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 可変な凹凸構造を活用したトライボロジー機能の拡張2019

    • 著者名/発表者名
      大園拓哉、寺岡 啓
    • 学会等名
      トライボロジー学会 研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゴムを基材とする可変な凹凸による表面機能拡張2019

    • 著者名/発表者名
      大園拓哉
    • 学会等名
      第50回エラストマーの補強研究分科会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 延伸により付着力を変えられるゴム基材2018

    • 著者名/発表者名
      大園拓哉 寺岡啓
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 摩擦・付着制御のためのゴム―織布複合材のデザイン2018

    • 著者名/発表者名
      大園拓哉
    • 学会等名
      日本機械学会 柔軟媒体ハンドリング技術及び応用プロセスに関する調査研究分科会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ビーズ埋め込みゴムシートの凹凸可変性と付着力制御能2018

    • 著者名/発表者名
      大園拓哉 寺岡啓
    • 学会等名
      ゴム協会2018年年次大会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 高分子材料のトライボロジー制御2020

    • 著者名/発表者名
      多数 (大園拓哉、寺岡啓)
    • 総ページ数
      450
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861047770
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 産総研 分子集積デバイスグループ - 産業技術総合研究所

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/esprit/mol-assy/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 凹凸表面の可変制御方法及び可変凹凸表面を有するシート体2023

    • 発明者名
      大園拓哉、樂優鳳、則包恭央
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 摩擦係数可変ブロック体の製造方法2022

    • 発明者名
      大園拓哉、寺岡 啓
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2022
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 凹凸表面の可変制御方法及び可変凹凸表面を有するシート体2019

    • 発明者名
      大園拓哉、ユエユウフン、則包恭央
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 表面構造が変化する複合部材の大型化の方法2018

    • 発明者名
      大園拓哉 寺岡啓
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-126215
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 物体保持構造体及び物体保持方法2017

    • 発明者名
      大園拓哉 寺岡啓
    • 権利者名
      大園拓哉 寺岡啓
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-167264
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2024-03-28  

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